隨著點(diǎn)源污染得到有效控制,農(nóng)業(yè)面源污染由于監(jiān)測(cè)難度大、隱蔽性強(qiáng)、傳播范圍廣、風(fēng)險(xiǎn)性高等特征已經(jīng)成為我國(guó)湖泊或流域水質(zhì)惡化的主要原因,不僅損害區(qū)域生態(tài)系統(tǒng),還會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展甚至對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,研究典型流域的農(nóng)業(yè)面源污染具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以海河流域?yàn)檠芯繀^(qū),將InVEST模型與GIS技術(shù)相結(jié)合,運(yùn)用氣象數(shù)據(jù)、土地利用類型、DEM、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等,模擬了2015年流域氮磷輸出負(fù)荷空間分布,結(jié)合ARCGIS、GeoDA軟件對(duì)流域氮磷負(fù)荷進(jìn)行空間分析,進(jìn)一步探討各影響因子與污染物輸出負(fù)荷之間的關(guān)系,最后通過(guò)建立不同情景分析,為防治農(nóng)業(yè)面源污染提供建議。研究結(jié)果如下:(1)采用修正的NDR模型對(duì)流域污染物負(fù)荷進(jìn)行定量估算。結(jié)果表明,流域氮磷輸出負(fù)荷空間分布呈現(xiàn)差異性。土地利用類型產(chǎn)生的氮、磷負(fù)荷分別為52642943.74kg、10467712.32kg;農(nóng)田面源污染匹配模式產(chǎn)生的氮、磷負(fù)荷分別為34934309.20kg、8076608.01kg。(2)基于ARCGIS對(duì)污染物負(fù)荷進(jìn)行熱點(diǎn)分析。結(jié)果表明土地利用類型產(chǎn)生的氮肥熱點(diǎn)區(qū)與冷點(diǎn)區(qū)分別分布在中部平原和北方山區(qū);而磷肥熱點(diǎn)區(qū)集中在南部,冷點(diǎn)區(qū)集中在渤海灣周圍。由農(nóng)田面源污染模式產(chǎn)生的氮磷肥熱點(diǎn)區(qū)均分布在流域南部,冷點(diǎn)區(qū)分布在流域西部及渤海灣附近。(3)基于GeoDA軟件對(duì)污染物負(fù)荷進(jìn)行空間自相關(guān)分析。土地利用類型及農(nóng)田面源污染模式下的氮磷輸出負(fù)荷的全局moran'I0.5,表明空間上存在正相關(guān),且局部空間自相關(guān)分布在空間上存在差異性。(4)旱地產(chǎn)生的污染物輸出量最多,林地、草地由于過(guò)濾能力強(qiáng),污染物輸出量較少;兩熟作物的污染物負(fù)荷大于一熟作物的污染物負(fù)荷,蔬菜的污染物負(fù)荷大于其它兩熟作物的污染物負(fù)荷;流域污染物負(fù)荷隨降雨量的增大而增加;坡耕地污染物負(fù)荷大于平原地區(qū);農(nóng)田化肥施用量與污染物負(fù)荷成正比關(guān)系。(5)減少農(nóng)田化肥施用量可大大降低流域污染物的輸出量,同時(shí)在水系附近一定范圍內(nèi)建設(shè)河岸緩沖區(qū),同樣可以減少污染物的產(chǎn)生。
【學(xué)位單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X71;X52
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 農(nóng)業(yè)面源污染概述
        1.2.1 農(nóng)業(yè)面源污染概念與特征
        1.2.2 農(nóng)業(yè)面源污染主要來(lái)源及危害
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 農(nóng)業(yè)面源污染模型研究進(jìn)展
        1.3.2 InVEST模型研究進(jìn)展
    1.4 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
2 研究區(qū)概況
    2.1 自然概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 氣候條件
        2.1.4 植被分布
    2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況
        2.2.1 人口分布概況
        2.2.2 經(jīng)濟(jì)概況
3 基于InVEST模型的海河流域氮磷負(fù)荷估算
    3.1 農(nóng)田面源污染模式匹配原則
    3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
        3.2.1 農(nóng)區(qū)分布
        3.2.2 坡度分布
        3.2.3 土地利用類型
        3.2.4 梯田分布
        3.2.5 種植模式
        3.2.6 農(nóng)田面源污染匹配模式匹配結(jié)果
    3.3 海河流域化肥施用量及農(nóng)田面源污染模式的氮磷肥參數(shù)區(qū)域化
        3.3.1 海河流域化肥施用量及化肥施用比例變化特征
        3.3.2 海河流域各地級(jí)市化肥施用量時(shí)間變化特征
        3.3.3 海河流域各地級(jí)市化肥施用量空間變化特征
        3.3.4 基于農(nóng)田面源污染模式的地級(jí)市氮磷肥施用參數(shù)區(qū)域化
    3.4 基于In VEST模型的氮磷肥輸出負(fù)荷估算
        3.4.1 1 InVEST模型營(yíng)養(yǎng)物傳輸比（NDR）模型原理
        3.4.2 修正的營(yíng)養(yǎng)物傳輸比（NDR）模型原理
    3.5 模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
        3.5.1 DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)
        3.5.2 優(yōu)化的土地利用類型
        3.5.3 營(yíng)養(yǎng)物徑流替代數(shù)
        3.5.4 子流域
        3.5.5 生物物理表及其它參數(shù)
    3.6 模擬結(jié)果與分析
        3.6.1 土地利用類型產(chǎn)生的氮磷輸出負(fù)荷空間分布
        3.6.2 不同農(nóng)田面源污染模式的營(yíng)養(yǎng)物輸出量空間分布
    3.7 本章小結(jié)
4 海河流域農(nóng)業(yè)面源污染特征分析
    4.1 海河流域營(yíng)養(yǎng)物輸出量熱點(diǎn)分析
        4.1.1 熱點(diǎn)分析原理
        4.1.2 熱點(diǎn)分析結(jié)果
    4.2 海河流域營(yíng)養(yǎng)物輸出負(fù)荷空間自相關(guān)分析
        4.2.1 空間自相關(guān)分析原理
        4.2.2 空間自相關(guān)權(quán)重矩陣建立
        4.2.3 空間自相關(guān)分析結(jié)果
    4.3 海河流域營(yíng)養(yǎng)物輸出負(fù)荷與各環(huán)境因子的之間的關(guān)系
        4.3.1 不同土地利用類型的氮磷輸出負(fù)荷變化
        4.3.2 不同農(nóng)田面源污染的氮磷輸出負(fù)荷變化
        4.3.3 不同降雨等級(jí)的氮磷輸出負(fù)荷變化
        4.3.4 不同坡度等級(jí)氮磷輸出量變化
        4.3.5 氮磷肥施用強(qiáng)度與氮磷肥輸出量變化關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
5 海河流域農(nóng)業(yè)面源污染情景模擬及污染物控制建議
    5.1 農(nóng)業(yè)面源污染情景設(shè)置
        5.1.1 源頭減施情景分析
        5.1.2 末端強(qiáng)化情景分析
    5.2 農(nóng)業(yè)面源污染情景分析模擬結(jié)果與評(píng)價(jià)
    5.3 農(nóng)業(yè)面源污染控制建議
        5.3.1 海河流域農(nóng)業(yè)面源污染技術(shù)管理
        5.3.2 海河流域農(nóng)業(yè)面源污染政策管理
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果

【參考文獻(xiàn)】

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